中和熱和燃燒熱

1、科學(xué)探究：中和熱的測定科學(xué)探究：中和熱的測定中和熱中和熱 在強(qiáng)酸強(qiáng)堿在強(qiáng)酸強(qiáng)堿稀溶液稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中，酸跟堿發(fā)生中和中和反應(yīng)而生成反應(yīng)而生成1molH2O(l)，這時(shí)，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做的反應(yīng)熱叫做中和熱中和熱. 3.請(qǐng)?jiān)谙铝械乃幤分羞x擇一種你認(rèn)為最合適的酸請(qǐng)?jiān)谙铝械乃幤分羞x擇一種你認(rèn)為最合適的酸和堿。和堿。 50 mL 0.50 mol/L CH3COOH 溶液溶液 50 mL 0.50 mol/L HCl溶液溶液 0.7mL 18mol/L H2SO4溶液溶液 50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液溶液 50 mL 0.50 mol/L NH3溶液溶液強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液！強(qiáng)酸強(qiáng)堿

2、的稀溶液！需要的儀器和用品：需要的儀器和用品： 大燒杯大燒杯(500ml)、小燒杯、小燒杯(100ml)、溫度計(jì)、溫度計(jì)、兩支量筒兩支量筒(50ml)、泡沫塑料、泡沫塑料板、泡沫塑料、泡沫塑料板、環(huán)形玻璃棒。環(huán)形玻璃棒。 0.50mol/L HCl、0.55mol/LNaOH 溶液。溶液?；顒?dòng)與探究活動(dòng)與探究 1.請(qǐng)大家觀察量熱計(jì)的請(qǐng)大家觀察量熱計(jì)的構(gòu)造，分析一下，量熱器構(gòu)造，分析一下，量熱器直接測定的數(shù)據(jù)是什么？直接測定的數(shù)據(jù)是什么？是焓變的數(shù)值嗎？是焓變的數(shù)值嗎？ 是體系是體系(溶液溶液)溫度的變化溫度的變化2.2.根據(jù)體系溫度變化可以求得什么物理量？根據(jù)體系溫度變化可以求得什么物理量？可

3、以求得反應(yīng)吸收或放出的熱量可以求得反應(yīng)吸收或放出的熱量Q =cmtQ:中和反應(yīng)放出的熱量。中和反應(yīng)放出的熱量。m：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。c：反應(yīng)混合液的比熱容。：反應(yīng)混合液的比熱容。t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。：反應(yīng)前后溶液溫度的差值?；顒?dòng)與探究活動(dòng)與探究4.4.酸、堿反應(yīng)時(shí)，我們用的是它的稀溶液，它酸、堿反應(yīng)時(shí)，我們用的是它的稀溶液，它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？量出它們的體積，再乘以它們的密度即可量出它們的體積，再乘以它們的密度即可 Q = cmtQ 放放= 0.418(t2t1) kJ 本實(shí)驗(yàn)中，所用酸、堿本實(shí)驗(yàn)中，所用酸、堿,它們的濃度均為它們的濃度均為0.

4、50 mol/L，都是稀，都是稀溶液，為計(jì)算簡便，我們近似地認(rèn)為，所用酸、堿溶液的密溶液，為計(jì)算簡便，我們近似地認(rèn)為，所用酸、堿溶液的密度均為度均為1 g/cm3，且中和后所得溶液的比熱容為，且中和后所得溶液的比熱容為 4.18 kJ/（kg)5.5.式中表示的是中和熱嗎？為什么？式中表示的是中和熱嗎？為什么？H= 0.418 (t2t1)0.025kJ/mol 溫度溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度起始溫度t t1 1/終止溫度終止溫度t t2 2/溫度差溫度差(t(t2 2-t-t1 1)/)/HClNaOH平均值平均值1 12 23 316.116.216.316.216.216.319.41

5、9.419.516.1516.216.33.253.23.2活動(dòng)與探究活動(dòng)與探究t1/t2/(t2-t1) /16.2219.433.22H= 0.4183.220.025kJ/mol=53.8kJ/mol為什么實(shí)際值和理論為什么實(shí)際值和理論值存在較大的差異？值存在較大的差異？為了使實(shí)際值和理論為了使實(shí)際值和理論值更接近，你有什么值更接近，你有什么好的改進(jìn)方案？好的改進(jìn)方案？強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng):H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H= - 57.3kJ/moL作為量熱器的儀器裝置，要保溫和隔熱效作為量熱器的儀器裝置，要保溫和隔熱效果好，盡量減少熱量散失。果好，盡量減少熱量散失。

6、 鹽酸和氫氧化鈉溶液濃度的配制必須準(zhǔn)確。鹽酸和氫氧化鈉溶液濃度的配制必須準(zhǔn)確。鹽酸和氫氧化鈉溶液的體積必須量取準(zhǔn)確。鹽酸和氫氧化鈉溶液的體積必須量取準(zhǔn)確。溫度計(jì)的讀數(shù)要準(zhǔn)確，可多測幾次取平均溫度計(jì)的讀數(shù)要準(zhǔn)確，可多測幾次取平均值值實(shí)驗(yàn)操作要快。實(shí)驗(yàn)操作要快。為使酸反應(yīng)完全，可使堿為使酸反應(yīng)完全，可使堿稍過量稍過量第二節(jié) 燃燒熱 能源教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1.理解燃燒熱的概念，學(xué)會(huì)反應(yīng)理解燃燒熱的概念，學(xué)會(huì)反應(yīng)熱的計(jì)算。熱的計(jì)算。2.了解目前的能源狀況，體會(huì)節(jié)了解目前的能源狀況，體會(huì)節(jié)能降耗的能源觀。能降耗的能源觀。（練習(xí)與鞏固）（練習(xí)與鞏固）依據(jù)事實(shí)，寫出下列反應(yīng)依據(jù)事實(shí)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

7、的熱化學(xué)方程式:() 1mol碳完全燃燒放出碳完全燃燒放出393.5kJ的熱量的熱量() 1g甲醇燃燒生成二氧化碳和水甲醇燃燒生成二氧化碳和水(液態(tài)液態(tài))時(shí)放時(shí)放熱熱22.68kJC(s) + O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ/molCH3OH (l)+3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O (l) H=-725.76 kJ/mol 或：或：2CH3OH (l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O (l) H=-1451.52 kJ/mol一、燃燒熱一、燃燒熱 1.什么是燃燒熱？什么是燃燒熱？ 定義：在定義：在25,101 kPa時(shí)，時(shí)，1 mol 純物質(zhì)完純物質(zhì)

8、完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)的反應(yīng)熱，叫做全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)的反應(yīng)熱，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。該物質(zhì)的燃燒熱。注意以下幾點(diǎn)：注意以下幾點(diǎn)：研究條件：研究條件： 25, 101 kPa反應(yīng)程度：完全燃燒，反應(yīng)程度：完全燃燒，生成穩(wěn)定的氧化物生成穩(wěn)定的氧化物 CCO2 SSO2 H2H2O(l)可燃物的物質(zhì)的量：可燃物的物質(zhì)的量：1 mol可以通過實(shí)驗(yàn)測定！可以通過實(shí)驗(yàn)測定！ 如常溫常壓下，如常溫常壓下，1mol甲烷完全燃燒甲烷完全燃燒放出放出890.31 kJ的熱量，甲烷的燃燒的熱量，甲烷的燃燒熱為熱為_ 試寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方試寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：程式： CH4(g) +

9、 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) H=890.31 kJ/molH=890.31 kJ/mol練習(xí)：分析以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式，哪個(gè)是表示練習(xí)：分析以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式，哪個(gè)是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時(shí)的燃燒熱？固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時(shí)的燃燒熱？A. C(s)O2(g)= CO(g) H=110.5 kJ/molB. C(s)O2(g)= CO2(g) H=393.5 kJ/molC. 2H2(g)O2(g) = 2H2O(l) H=571.6 kJ/molD. H2(g)1/2O2(g) = H2O(l) H=285.8 kJ/mol 由于計(jì)算燃燒熱時(shí)，可燃物質(zhì)是以由于計(jì)算燃

10、燒熱時(shí)，可燃物質(zhì)是以1 mol 作為標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算的，所以熱化學(xué)作為標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算的，所以熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量系數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。方程式的化學(xué)計(jì)量系數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。BD可以表示可以表示H2燃燒的熱化學(xué)方程式為燃燒的熱化學(xué)方程式為_表示表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_A. 2H2(g)O2(g) = 2H2O(g) H=483.6 kJ/molB. H2(g)1/2O2(g) = H2O(g) H=241.8 kJ/molC. 2H2(g)O2(g) = 2H2O(l) H=571.6 kJ/molD. H2(g)1/2O2(g) = H2O(l) H=285.8 kJ/molABCD

11、D2.甲醇屬于可再生能源甲醇屬于可再生能源,可代替汽油作為汽車燃料可代替汽油作為汽車燃料.下列熱下列熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱能正確表示甲醇燃燒熱的是化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱能正確表示甲醇燃燒熱的是 A.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=726.5 kJ/mol B. CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-726.5 kJ/mol C. CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-675.3 kJ/mol D. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) H=-1453 kJ/mol

12、B例題在例題在101 kPa時(shí)，時(shí)，1 mol CH4 完全燃燒生成完全燃燒生成CO2和和液態(tài)液態(tài)H2O，放出，放出890.3 kJ的熱量，的熱量，CH4的燃燒熱為多少？的燃燒熱為多少？1000 L CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？解：根據(jù)題意解：根據(jù)題意CH4完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：完全燃燒的熱化學(xué)方程式為： CH4(g)2O2(g)= CO2(g)2H2O(l) H=890.3 kJ/mol 即即:CH4的燃燒熱為的燃燒熱為H=890.3 kJ/mol 1000 L CH4物質(zhì)的量為：物質(zhì)的量為：n(CH4) = 44.6 mol 44.

13、6 mol CH4完全燃燒放出的熱量為：完全燃燒放出的熱量為： 44.6 mol890.3 kJ/mol=3.97104 kJ2.燃燒熱的計(jì)算及應(yīng)用燃燒熱的計(jì)算及應(yīng)用 葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為：葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為： C6H12O6(s)6O2(g)= 6CO2(g)6H2O(l) H=2800 kJ/mol 葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計(jì)算程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計(jì)算100 g葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)所產(chǎn)生的葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)所產(chǎn)生

14、的熱量。熱量。1555.6 kJ練習(xí)：練習(xí)：二、能源二、能源 能源就是能提供能量的自然資源，包括化石能源就是能提供能量的自然資源，包括化石燃料（煤、石油、天然氣）、陽光、風(fēng)力、流水、燃料（煤、石油、天然氣）、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。能源的開發(fā)和利用可以用來衡潮汐以及柴草等。能源的開發(fā)和利用可以用來衡量一個(gè)國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。量一個(gè)國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。 煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上重要的化石燃煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上重要的化石燃料。料。 但它們的蘊(yùn)藏有限，且不可再生。解決的但它們的蘊(yùn)藏有限，且不可再生。解決的辦法辦法 ：開源節(jié)流。即開發(fā)新能源，節(jié)約現(xiàn)

15、有能：開源節(jié)流。即開發(fā)新能源，節(jié)約現(xiàn)有能源，提高能源的利用率。源，提高能源的利用率。討論：下面列出的是有關(guān)煤作燃料利弊問題的一討論：下面列出的是有關(guān)煤作燃料利弊問題的一些主要論點(diǎn)，請(qǐng)參考這些論點(diǎn)，簡要論述你對(duì)該些主要論點(diǎn)，請(qǐng)參考這些論點(diǎn)，簡要論述你對(duì)該問題的看法：問題的看法： 煤是我國儲(chǔ)量最多的能源資源，應(yīng)充分利用煤是我國儲(chǔ)量最多的能源資源，應(yīng)充分利用該資源為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。據(jù)有人估計(jì)，我該資源為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。據(jù)有人估計(jì)，我國的煤炭儲(chǔ)量足夠使用幾百年。國的煤炭儲(chǔ)量足夠使用幾百年。 煤的形成需經(jīng)過數(shù)億年的時(shí)間，用一些就少一煤的形成需經(jīng)過數(shù)億年的時(shí)間，用一些就少一些，不可再生。些，不可再

16、生。 煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡單燒掉煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡單燒掉太可惜，應(yīng)該綜合利用。太可惜，應(yīng)該綜合利用。 煤是發(fā)熱量很高的固體燃料，我國煤炭資源相煤是發(fā)熱量很高的固體燃料，我國煤炭資源相對(duì)比較集中，開采成本較低，用煤作燃料合算。對(duì)比較集中，開采成本較低，用煤作燃料合算。煤作為固體燃料，燃燒反應(yīng)速率小，熱利用效率煤作為固體燃料，燃燒反應(yīng)速率小，熱利用效率低，且運(yùn)輸不方便。低，且運(yùn)輸不方便。煤直接燃燒時(shí)產(chǎn)生煤直接燃燒時(shí)產(chǎn)生SO2等有毒氣體和煙塵，對(duì)等有毒氣體和煙塵，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。環(huán)境造成嚴(yán)重污染?？梢酝ㄟ^清潔煤技術(shù)，如：煤的液化和氣化，可以通過清潔煤技術(shù)，如：煤的液化和氣化，以及實(shí)行煙氣凈化脫硫等，大大減少燃煤對(duì)環(huán)境以及實(shí)行煙氣凈化脫硫等，大大減少燃煤對(duì)環(huán)境造成的污染，提高煤燃燒的熱利用率。造成的污染，提高煤燃燒的熱利用率。煤大量開采時(shí)，會(huì)造成地面塌陷。煤大量開采時(shí)，會(huì)